Penghilangan Mangan Dari Air Dengan Filtrasi Melalui Media Berlapis Mangan Oxide

Mangan adalah mineral yang ditemukan berlimpah di alam dan menjadi penyebab kekhawatiran yang berkembang sehubungan dengan kontaminasi air tanah di Bangladesh. WHO (2004) merekomendasikan nilai pedoman air minum berbasis kesehatan 0,4 mg/l untuk Mn; namun, pada tahun 2011 menghilangkannya dengan alasan bahwa nilai ini (yaitu 0,4 mg/l) jauh di atas konsentrasi Mn yang biasanya ditemukan dalam air minum (WHO, 2011).

Namun, Survei Hidro-geokimia Nasional (BGS dan DPHE, 2001) menunjukkan bahwa tiga perempat dari 3.534 sumur yang disurvei di 61 distrik di Bangladesh melebihi standar air minum nasional 0,1 mg/l untuk Mn dan sekitar 41% melebihi 0,4 mg/l. aku membatasi. Dengan demikian, biaya rendah dan teknologi pengolahan yang efisien untuk menghilangkan Mn dari air tanah sangat penting untuk Bangladesh.

Fokus utama dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi penghilangan Mn dari air melalui adsorpsi mangan terlarut ke berbagai jenis pasir berlapis Mn-oksida. Lapisan Mn-oksida mengadsorpsi Mn (II) terlarut dari air dan, dengan adanya oksidan, Mn (II) yang teradsorpsi ini kemudian dioksidasi menjadi Mn (IV) padat untuk membuat lebih banyak situs adsorpsi Mn (II) (Merkle et al. ., 1997).

Ahmed (2013) mengembangkan model, berdasarkan model yang dikembangkan oleh Zuravnsky (2006), untuk memprediksi penghilangan Mn terlarut melalui adsorpsi dan oksidasi permukaan ke media berlapis Mn-oksida untuk kondisi tunak di bawah regenerasi media berkelanjutan oleh oksigen terlarut (DO ).

Model mampu memprediksi penyisihan Mn pada media filter greensand dengan cukup baik. Namun, konstanta isoterm untuk adsorpsi Mn ke media filter yang berbeda perlu ditentukan dan dimasukkan ke dalam model untuk memeriksa validitas model dalam memprediksi penyisihan Mn menggunakan media berlapis Mn-oksida yang berbeda.

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan pemahaman tentang mekanisme penghilangan Mn dari air melalui filtrasi dalam berbagai jenis media berlapis Mn-oksida. Tujuan khusus itu adalah:

• Penentuan konstanta isoterm untuk adsorpsi Mn ke media filter dengan isi Mn yang berbeda.

•Aplikasi model matematika untuk menilai penghilangan Mn dari air oleh berbagai jenis media filter berlapis Mn.

Bahan Dan Metode

Pada penelitian ini digunakan pasir sylhet, pasir sintetis dan pasir hijau sebagai media filter. Pasir sintetis telah dibuat dari pasir Sylhet mengikuti metode Merkel et al. (1997a, b), menggunakan MnNO3 dan NaOH (ITN-BUET, 2011).

Pasir Sylhet terdiri dari dua fraksi ukuran; fraksi yang lolos ayakan #20 dan tertahan pada ayakan #30, dan fraksi yang lolos ayakan #30 dan tertahan pada ayakan #40 dengan perbandingan 1:2. Kandungan Mn awal dari fraksi ukuran yang dipilih dari pasir Sylhet, pasir sintetis dan Greensand ditentukan setelah pelindian selektif dengan hidroksilamin hidroklorida (Eley dan Nicholson, 1993), dan ditemukan 5 mg/kg, 25.250 mg/kg dan 14.400 mg/ kg pasir masing-masing.

Percobaan batch dilakukan untuk memperkirakan konstanta isoterm untuk menggambarkan adsorpsi Mn pada media filter. Air tanah yang digunakan dalam percobaan dikumpulkan dari stasiun pompa sumur tabung dalam dengan konsentrasi Mn 0,022 mg/L. Air ini dibubuhi larutan stok Mn(II) untuk menyiapkan air dengan konsentrasi awal Mn yang berbeda.

Ke beberapa wadah kedap udara (kapasitas 50 ml) yang berisi air dengan konsentrasi awal Mn yang berbeda, ditambahkan massa yang berbeda dari pasir berlapis Mn-oksida. pH awal diatur menjadi 7±0,1 (mendekati pH air tanah alami) dan suhu air adalah 23±1 C.

Suspensi kemudian diputar dalam rotator ujung-ke-ujung dan dibiarkan seimbang. Konsentrasi Mn akhir air diukur setelah disaring dengan kertas saring (bukaan 0,4 m). pH akhir (7,3±0,1) dan suhu air dicatat.

Semua material kimia dalam penelitian ini merupakan kelas reagen. Larutan stok Mn(II) dibuat dengan melarutkan MnCl2.4H2O dalam air deionisasi. Sampel yang dikumpulkan untuk penentuan Mn terlarut diasamkan dengan HNO3 pekat 0,1%. Konsentrasi Mn diukur menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (AA-6800, Shimadzu).

Estimasi Konstanta Isoterm

Konstanta isoterm Freundlich (K, n) dihitung menggunakan data dari eksperimen batch. Persamaan untuk garis tren linier yang dipasang pada plot ini analog dengan bentuk linier dari persamaan isoterm Freundlich (Persamaan 1 : ln (q) = ln (K) + (1/n) ln (Cf)), yang memungkinkan nilai K dan n ditentukan. Konstanta Freundlich Isotherm diverifikasi dengan memplot hubungan isoterm bersama dengan data eksperimen.

Estimasi Parameter Model

Sebuah model (Ahmed, 2013) digunakan untuk mensimulasikan penghilangan Mn dalam kolom yang mengandung media berlapis Mn-oksida. Dengan pengecualian konstanta laju oksidasi (kr), semua parameter model dihitung atau ditentukan dari pengukuran eksperimental. kr ditentukan dengan memasang profil penghilangan Mn terlarut yang berasal dari keluaran model dengan data eksperimen dari studi kolom multi-port.

Nilai paling cocok untuk kr ditentukan menggunakan algoritma regresi nonlinier Levenberg-Marquardt. Parameter masukan penting dalam model adalah konsentrasi Mn dari influen dan efluen, konsentrasi Mn dan DO awal, laju pembebanan hidrolik (HLR), konstanta isoterm Freundlich, dan diameter partikel media dan porositas.

Berdasarkan HLR, diameter partikel media dan porositas, model menggunakan nilai relevan yang sesuai untuk parameter lain seperti kecepatan pori-air, koefisien perpindahan massa dan koefisien dispersi aksial.

Volume pori pecahan (εB) diukur sebagai volume air yang dapat ditampung dalam media bed yang volumenya diketahui. Massa jenis media (kg media/m3 media) diukur dengan mengalikan berat jenis media dengan berat unit air.

Pengukuran ini dikonversi ke kerapatan media (kg media/m3 unggun) dengan mengalikan kerapatan media dengan volume fraksional unggun media (1-εB). Diameter partikel, dp ditentukan sebagai d50 dari hasil analisis saringan pasir. Luas permukaan spesifik media (Av) dihitung menggunakan Persamaan. 2 (Av= 6/dp1.16)

Hasil dan Diskusi

Hasil percobaan batch dengan media filter yang berbeda digunakan untuk menentukan konstanta isoterm Freundlich untuk media pasir dari plot log-log dari data kapasitas serapan. Gambar 7 dan Gambar 8 menunjukkan hubungan antara konstanta isoterm dan media filter. Terlihat bahwa semakin tinggi kandungan Mn awal media, nilai k semakin meningkat.

Konstanta isoterm Freundlich Gambar 9 menunjukkan pengaruh konten Mn media pada adsorpsi Mn. Pasir sylhet dengan kandungan Mn rendah (5 mg/kg) ternyata memiliki kapasitas adsorpsi yang sangat rendah, sedangkan pasir sintetis dengan kandungan Mn tinggi (25.250 mg/kg) menunjukkan kapasitas adsorpsi yang tinggi.

Hasil ini sesuai dengan yang dilaporkan oleh Bouchard (2005) dan Zuravnsky (2006). Data menunjukkan pengaruh laju alir dan kedalaman media pada penyisihan Mn dari air untuk pasir Greensand dan pasir Sintetis, masing-masing. nilai kr untuk laju aliran yang berbeda diprediksi menggunakan Persamaan kr =6x10-05x0.444 untuk Greensand, dan kr = 2.12x10-04x0.063 untuk pasir Sintetis; di mana x mewakili laju aliran.

Data lain menunjukkan bahwa kolom Greensand 20,3 cm dapat secara efektif menghilangkan Mn untuk memenuhi standar Bangladesh 0,1 mg/L pada laju aliran 1 ml/menit/cm2. Pada laju aliran yang lebih tinggi, kedalaman media yang lebih tinggi diperlukan untuk memenuhi standar Bangladesh.

Perbandingan dua data menunjukkan bahwa pasir sintetis jauh lebih efektif dalam menghilangkan Mn dari air. Laporan menunjukkan pengaruh konsentrasi Mn influen pada penyisihan Mn pada laju aliran yang berbeda. Ini menunjukkan bahwa kolom Greensand 30,48 cm dapat secara efektif mengurangi konsentrasi Mn untuk memenuhi standar Bangladesh untuk konsentrasi influen Mn hingga 6 mg/L.

Kesimpulan

Mangan (Mn) adalah kontaminan air tanah alami yang umum dan asupan tinggi Mn memiliki dampak kesehatan yang merugikan. Air tanah di banyak wilayah Bangladesh melebihi standar Mn untuk air minum dengan selisih yang besar. Dengan demikian, teknologi hemat biaya dan efisien untuk menghilangkan Mn dari air tanah sangat penting untuk Bangladesh.

Adsorpsi pada media yang dilapisi Mn-oksida merupakan metode yang efektif untuk menghilangkan Mn dari air. Karya penelitian ini berfokus pada pemahaman mekanisme penghilangan Mn dari air selama penyaringan melalui media berlapis Mn-oksida, dan simulasi penyisihan Mn.

Percobaan batch dilakukan, di bawah lingkungan yang terkendali, untuk memperkirakan konstanta isoterm untuk menggambarkan adsorpsi Mn pada media filter yang berbeda (Greensand, pasir Sylhet, pasir Sintetis). Hasil penelitian menunjukkan bahwa adsorpsi Mn meningkat secara signifikan dengan meningkatnya kandungan Mn pada media filter; konstanta isoterm Freundlich, k meningkat dengan konten Mn media.

Sebuah model, yang dikembangkan oleh Zuravnsky (2006) dan dimodifikasi oleh Ahmed (2013), digunakan untuk menilai penghilangan Mn dari air menggunakan media filter yang berbeda. Model tersebut memperkirakan kedalaman media filter yang diperlukan untuk mencapai tingkat Mn yang diinginkan dalam limbah untuk konsentrasi dan laju aliran awal Mn yang berbeda. Tampaknya media berlapis Mn-oksida dapat digunakan secara efektif untuk menghilangkan Mn dari air tanah

Studi ini dilakukan untuk mengembangkan pemahaman yang lebih baik tentang penyisihan Mn dan memprediksi laju aliran, kedalaman media yang diperlukan untuk media yang berbeda untuk penghilangan Mn yang efektif dari air. Berikut ini kesimpulan dari penelitian di atas:

• Kandungan Mn yang lebih tinggi pada media mendorong adsorpsi Mn terlarut yang lebih tinggi ke media.

• nilai k, konstanta isoterm Freundlich, meningkat dengan konten Mn media filter, meskipun nilai n tidak menunjukkan tren yang sama.

• Media filter berlapis Mn-oksida dapat digunakan secara efektif untuk menghilangkan Mn dari air. Penghapusan terutama tergantung pada kedalaman media dan laju aliran melalui media

Distributor Pasir Manganese Untuk Berbagai Aplikasi Dan Industri

Pasir manganese memiliki banyak sekali manfaat terutama pada sektor pembersihan, penyaringan dan pemurnian air dari berbagai kontaminan yang tidak sehat. Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan pasir manganese untuk filter air atau water treatment, kami siap membantu. Ady Water jual pasir manganese dengan kemasan 50 KG per karung.

Kami juga sudah suplai pasir manganese ke berbagai perusahaan. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Jual Pasir Manganese Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Filter Air Manganese Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Manganese Greensand Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan pasir manganese baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar pasir manganese, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk pasir manganese sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan pasir manganese terbaik. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.